Износостойкий чугун

ОП ИСАпИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфюэ Сфветских С фциалистичесмин Республик(22) Заявлено 2 Зр 87 9 (21) 2814308/22-02 с присоединением заявки йо С 22 С 37/10 ГосударстеенныИ комитет СССР но дЕлаи изобретениИ п открытнИ(23) Приоритет Опубликовано 300981 Бюллетень Мо 36, Дата опубликования описания 300981/Белорусский ордена Трудового Красного Знамени, ролитехйическийинститут, Уральский научно-исследова льский йнститутчерных металлов и Минский дважды орд. ЛЕнина И;.оРденаОктябрьской Революции автомобильный заво(У 2) Авторы изобретения Заявители НОСОСТОИКИИ ЧУГУН Из гии, нам,получ лада в пос ИзУ М Х ом та на 0 обретение относится к металлура именно к износостойким чугун может быть использовано для ения качественных отлнвок,обющих высокой износостойкостью, тоянных и разовых Формах.вестен чугун (1) следующего хикого состава, вес.%:лерод 2,6-3,6 емний 1,3-2,8 рганец 0,3-1,00,2-1,0н 0,05-0,4 Ва дийАлюминий 0,1-0,3Желе- о ОстальноеИзвестный чугун имеет в своем составе повышенные концентрации комплекса стабилизирующих элементов (хрома, марганца, титана и ванадйя). 2 О Благодаря этому в тонких сечениях в структуре появляются включенияэвтектического цементита, что приводит к снижению прочности отливок и ухудшению их обрабатываемости.В массивных сечениях отливок и поверхностных слоях, по которым, как правило, происходит изнашивание в процессе эксплуатации, наблюдается повышенное количество Феррита в структуРе, снижающего износостойкость чугуна. Ферритизация поверхностных слоев происходит вследствие выделения эвтектической кристаллизации междендритного графита.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является чугун (2) . следующего химического состава,вес.Ъ:Углерод 2,9-3,5 Кремний 1,7-2,7 Марганец 0,3-0,8 Хром0,1-0,5 Никель 0.05-03 Алюминий 0,001-0,1 Ванадий 0,15-0,5 Церий 0,005-0,02Азот 0,005-0,03 Железо Остальное Данный чугун ввиду наличия в нем азота и других легирующих элементов имеет высокую прочность и износостой- :кость при работе в паре трения со деталью.Недостатком .известного чугуна является низкая обрабатываемость резанием и низкий коэФФицнент трения при работе в паре с пластмассой.Цель изобретения - повышениеобрабатываемости резанием и коэФфицента867942 25 Таблица 1 Химический состав, вес.ЪГ 1" Л" звестны Оюб ОюЗ 5 едлагаемый,1 Ою 005 Ою 15 Ою 1 ОюОЗ Ою 02 Ою 00 с 2 ю Зю 5 2 юб Ою 8 Ою 4 Ою 4 Ою 10 ОюЗ Ою 02 ю 02 о 0,01 2 ю 2 Оюб Ою 25 ОюЗ Ою 07 Ою 15 Ою 01 Ою трения при работе в паре с пластмассой.Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний., марганец, хром, никель, алюминий, ванадий, церий и железо, дополнительно содержит медь и титан при следующем соотношении компонентовювес.%:Углерод 2,9-3,5Кремний 1,8-2,6Марганец 0,4-0,8Хром 0,15-0,430Никель 0,1-0,4Алюминий 0,005- 0,02Ванадий 0,1-0,3Церий 0,005-0,02Медь 0,02-0,3 15Титан 0,03-0,1Железо ОстальноеВведение меди и титана в предлагаемом чугуне приводит к иэмельче,нию включений графита и легированию 20 феррита. При этом в структуре отсутствуют твердые нитриды и карбонитриды ванадия, хрома и других элементов. Замена карбонитридного упрочнения на упрочнение эа счет легированияметаллической матрицы и измельчения графита приводит к существенному улучшению обрабатываемости резанием деталей. Это вызывает также увеличение коэффициента трения в трущихся парах чугун пластмасса. Увеличение коэффициента трения в режиме сухого трения скольжения данной пары имеет важ-. ное значение для уменьшения тормоз. ного пути автомобилей.35В табл.1 представлены химические составы известного чугуна и предлагаемого, а в табл.2 - механические и эксплуатационные свой ства. В качестве шихты применяли 40 литейный чугун ЛКЗ, стальной ( лом и ферросплавы соответствующих элементов. Плавка велась в юиндукционной печи ЛП 367 с кислой Футеровкой. Температура. перегрева чугуна составляла 1450 С, заливки 1360 С. Алюмчний и церий вводили в ковш перед заливкой. Чугун .заливали в разовые формы. Предел прочности при изгибе дюию при растяжении МВю твердость (НВ) определяли согласно ГОСТа 2055-43 на образцах диаметром 30 мм и длиной 350 мм. Склонность к отбелу определяли по клиновым пробам со сквозной щелью, устанавливаемым на холодную стальную плитуИспытания на износостойкость производили в режиме сухого трения скольжения в паре со сталью 45 при скорости скольжения 2,2 м/сек и нагрузке 8 кг/см . Износостойкость оцейнивалась по суммарному износу пары трения. Коэффициент трения при торможении барабанов.МАЗ 500 определяли на инерционном стенде во время работы с тормозными, колодками из пластмассы.Испытания на обрабатываемость проводили методом торцевой обточки при следующих сечениях среза: глубина среза 1,5 ммю подача 0,2 мм/оборот Показатели обрабатываемости служит уровень целесообразных скоростей резания, который характеризуется величиной Ч( что чоответствует стойкости инструмента 60 мин.Как видно из табл.2 предлагаемый чугун обладает повышенной обрабатываемостью и имеет более высокий коэффициент трения при работе в паре с пластмассой.Применение предлагаемого чугуна в литейных цехах машиностроительных предприятий для получения отливок, позволит получить экономический эффект 42500 р, в год. ю 05 Ою 35 Ою 01 Ою 015 ост,Таблица 2 Свойства Отбел Суммарнаямм ИЗНОСОстОЙкОстьг/1000 м дв,кг/мм кг/мм и,к г/ммКоэффициент трения ОбрабатываемостьЧ об/мин6 о звестн 229 4 26 длагаемы 2 0,33 6 24 55 0,38 О,239 б 240 5 0,3,62 рмула изобретени и Составитель Г.ДудикоРова ТеХРед А.Ач дактор М,лыс ектор Пономаренко Тираж 684 ПодлГосударственного комитета СССРлам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д,Заказ 8241/31 ВНИИПИ по д 113035, Мое 4/ лиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий, ванадий, церий и железо, о т л и ч а ю щ и й с я . тем, что, с целью повышения обРабатываемости и коэФФициента трения при работе в паре с пластмассой, он дополнительно содержит медь и титан при следующем соотношении,вес.%гУглерод . 2,9-3,5 Кремний 1,8-2,6 Марганец 0,4-0,8 Хром 0,15-0,4Никель 0,1-0,425 Алюминий 0,005-0,02Ванадий 0,1-0,3Церий 0,005-0,02Медь 0,02-0,3Титан 0,03-0,10ЗО ЖелезоОстальноеИсточники инФормации,принятые во внимание при экспертиз1. Авторское свидетельство СССРР 496321, кл. С 22 С 37/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССРо заявке 92806281; кл. С 22 С 37/10,197